水基废弃钻井泥浆对玉米产量和品质的影响

为实现水基废弃钻井泥浆资源化利用及长庆区环境绿色持续发展,在长庆油田开采区有针对性的选取了5个废弃钻井泥浆回填法处理后的井场平台,采用“点对点”的方法采集泥浆池内外的土壤和生长的玉米植株样品,研究水基废弃钻井泥浆对玉米产量和品质的影响。结果表明：与非泥浆池相比,黄绵土泥浆池内玉米生物量和籽粒产量分别增加14.54%和13%;风沙土泥浆池内的分别增加15.80%和18.66%,且风沙土上增产效果优于黄绵土。不同质地土壤上水基废弃钻井泥浆对玉米粗蛋白、还原性糖、粗脂肪、淀粉及氨基酸总含量影响不同。与非泥浆池相比,黄绵土泥浆池内玉米籽粒的粗蛋白、还原性糖和氨基酸总含量分别提高7.11%、4.89%和9.28%;粗脂肪和淀粉含量分别降低4.84%和1.30%;风沙土泥浆池内的玉米籽粒粗蛋白和氨基酸总含量保持不变,还原性糖含量提高14.40%,而粗脂肪和淀粉含量分别降低2.7%和3.17%。因此,将水基废弃钻井泥浆填埋于不同质地土壤,均可显著增加玉米产量,明显改善玉米品质,能作为肥料实现资源化利用。     

新疆甜叶菊地块中瓜列当生长特性及影响2种列当种子发芽的因素研究

以焉耆县甜叶菊田间调查结果为依据,将该地区危害严重的寄生杂草向日葵列当和瓜列当作为对象,通过盆栽和培养皿发芽试验,采集甜叶菊不同生长时期（S1和S2）的根、地上部以及根际土,测定其甲醇浸提液诱导2种列当种子的发芽率。结果表明,甜叶菊根际土的甲醇浸提液能够刺激瓜列当和向日葵列当种子发芽,且发芽率随稀释倍数增加逐渐降低,S2时期甲醇浸提液原液对列当种子萌发的刺激作用最强,发芽率分别为59.9%和35%。甜叶菊不同生育期的根部甲醇浸提液刺激2种列当种子的发芽率高于地上部,发芽率随植株根和地上部甲醇提取液稀释倍数增加而降低;甜叶菊植株甲醇浸提液刺激瓜列当种子萌发的发芽率整体高于向日葵列当。本研究探明瓜列当寄生于甜叶菊的内在原因,从而为治理甜叶菊田间瓜列当提供理论依据。     

地膜覆盖对夏玉米籽粒灌浆过程及产量的影响

为揭示地膜覆盖对夏玉米籽粒灌浆过程及产量的影响,在陕西杨凌开展田间试验,以平作不覆膜(CK)为对照,研究了平作全膜覆盖(FM)和平作半膜覆盖(HM)对夏玉米土壤温度、生长指标、灌浆过程、产量与水分利用效率的影响.结果表明:与CK相比,FM和HM提高了表层地温,促进了夏玉米生长发育和干物质积累,优化了籽粒灌浆过程,最终提高了夏玉米的产量和水分利用效率.与CK相比,FM与HM的产量分别增加了15.19％和8.34％,水分利用效率分别增加了19.75％和11.80％.地膜覆盖主要通过提高夏玉米灌浆期各阶段的灌浆速率,延长灌浆快增期持续时间,实现灌浆结束后籽粒产量的提高.与CK相比,FM与HM下夏玉米灌浆结束时理论最大百粒重分别增加了18.19％和7.78％.     

基于GF-1卫星数据和P-M方法的灌溉需水量空间格局研究

【目的】分析作物需水量与灌溉需水量时空分布规律,为新疆灌溉用水管理和最严格水资源管理制度的实施提供基础数据和技术支撑。【方法】通过构建多时相归一化植被指数(NDVI)曲线,提取南疆地区作物种植结构;基于GF-1数据构建NDVI多时相序列,采用监督分类方法提取阿克苏河绿洲区作物种植结构,并结合Penman-Monteith公式与GIS空间分析功能,分析绿洲区作物需水量与毛灌溉需水量的时空分布特征。【结果】多时相NDVI序列下,监督分类中最大似然法分类结果最优,总体精度达93.08%,Kappa系数为0.913。监督分类结果显示粮食作物(水稻,玉米,小麦)主要分布在流域上游的乌什县和温宿县;经济作物棉花主要分布在阿克苏市、阿拉尔市及农一师的部分农场;果树主要分布在阿克苏市和阿瓦提县。南疆阿克苏流域作物需水量和灌溉需水量时空分布存在显著性差异,时间上,春夏需水量占全年需水量70%左右;空间上,温宿县附近区域需水量和灌溉需水量明显高于其他地区。同种作物需水量在不同区域存在差别,其中棉花年需水量范围在704.4～808.8 mm之间,不同地区需水量差达100mm左右。【结论】基于GF-1数据的多时相NDVI序列与监督分类结合的方法可以实现大区域作物种植结构的提取。阿克苏流域绿洲区作物需水量和灌溉需水量在空间和时间上均存在明显差异,需水量和灌水量的空间分布图可以为灌溉制度的制定和农业水资源利用的格局优化提供参考。     

黄土高原治沟造地水利设施综合配置与管理

治沟造地是我国解决耕地后备资源不足的重要举措。解决好用水、排水和防洪安全问题,是治沟造地流域农业产量提升、生态环境高质量发展的关键。在总结黄土高原流域水资源利用和水利设施防洪现有问题的基础上,提出了黄土高原治沟造地流域蓄（水）、排（水）、防（洪、盐渍化）、灌（溉）、管（理）为一体的水利综合配套技术,并推荐了两个适用于不同汇水面积的洪峰流量计算公式,为蓄排水工程设计提供依据。该技术有利于黄土高原治沟造地流域水资源的永续利用和治沟造地的土地安全。      

陕北山地苹果树形改造研究

为促进陕北丘陵沟壑区山地苹果的优质高效生产,本研究将传统稀植果园中主要采用的主干疏层形改造为小冠疏层形、纺锤形或圆柱形、高干开心形和开心形,测定不同树形的树冠透光率、树冠大小、一年生枝和结果枝的数量及组成比例、果实产量和品质等指标,并估算其产值。结果表明:与对照主干疏层形相比,高干开心形和开心形的树冠大而扁,树冠透光率较高。开心形的叶丛枝和短枝占全树枝条的61.21%,树势中庸偏上;主干疏层形、小冠疏层形和高干开心形的叶丛枝和短枝占全树枝条的70.00%以上,树势较弱。开心形的短果枝占结果枝的60.68%,中果枝占28.67%,利于连年优质丰产;主干疏层形的短果枝占结果枝的85.00%,中果枝仅占8.79%,易形成隔年结果。不同树形的果实产量以主干疏层形的最高,其次为开心形;果实品质、均匀度和价格均以开心形的最高,主干疏层形的最低;经济产值以开心形的最高,其次为主干疏层形,高干开心形的最低。综上,建议将陕北丘陵沟壑区山地稀植苹果园的主干疏层形改造为开心形。     

聚丙烯酰胺施用量、初始含水率和容重对土壤水分入渗特性的影响

  目的  聚丙烯酰胺（PAM）被认为是最有潜力的人工合成土壤改良剂。研究PAM对土壤水分入渗的影响,为黄土高原水土流失防治和土壤改良提供依据。  方法  通过室内模拟土柱试验,分析了PAM施用量、初始含水率和容重对一维垂直积水入渗的累积入渗量与湿润锋运移距离的影响,并通过多元回归分析得到各因子影响程度。  结果  （1）不同PAM施用量处理120 min累积入渗量和120 min湿润锋运移距离总体上呈减小趋势,减小程度与PAM施用量有关。（2）无论是否施用PAM,120 min累积入渗量随初始含水率和容重的增加均呈现不同幅度的减少,而120 min湿润锋运移距离随初始含水率和容重的增加分别表现为增大和减小的趋势。（3）各因子对120 min累积入渗量和120 min湿润锋运移距离的影响程度排序均为:容重 > PAM施用量 > 初始含水率。（4）建立了基于非线性回归方法的多元土壤水分入渗经验模型。  结论  PAM对于改良黄土高原地区旱作土壤的水分状况具有良好效果。     

绿肥填闲种植对旱作冬小麦农田耕层土壤物理性质的影响

[目的]探讨绿肥填闲种植对旱作冬小麦农田耕层土壤物理性质的影响,为其在黄土高原旱作农业区的推广提供科学依据。[方法]基于4 a田间定位试验,研究了夏闲期种植长武怀豆、苏丹草、怀豆/苏丹草混播以及裸地休闲(CK)对旱作冬小麦收获期农田耕层(0—20 cm)土壤容重、孔隙度、持水量和团聚体的影响。[结果]在0—10 cm土层,与CK相比,苏丹草和混播处理显著降低了土壤容重,怀豆,苏丹草和混播处理显著提高了土壤毛管孔隙度、总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量、大团聚体(>5 mm)所占比例和团聚体平均重量直径(MWD);在10—20 cm土层,苏丹草处理大团聚体所占比例和MWD均显著高于CK。土壤容重与土壤有机碳含量呈显著负相关,毛管孔隙度和团聚体平均重量与绿肥生物量呈显著正相关,而土壤总孔隙度、饱和持水量和毛管持水量与绿肥生物量和土壤有机碳均呈显著正相关。[结论]在黄土高原地区,夏闲期单播种植长武怀豆、苏丹草及混播均能显著改善耕层土壤物理性质,综合来看,苏丹草单播的效果优于长武怀豆单播和二者混播。     

基于电导率和结构稳定性阳离子比的微咸水灌溉水质评估方法

电导率（Electrical Conductivity,EC）和结构稳定性阳离子比（Cation Ratio of Soil Structural Stability,CROSS）是评估微咸水对土壤渗透性能影响的重要指标。虽然CROSS全面地考虑了Na+、K+、Ca2+和Mg2+对土壤结构稳定性的复杂影响,但CROSS的离子浓度系数在不同地区的适用性存在差异,有必要根据当地的水质条件确定基于EC和CROSS评估方法的分类标准。该研究旨在分析CROSS替代钠吸附比（Sodium Adsorption Ratio,SAR）评估水质危害的合理性以及其在河套灌区的适用性。在河套灌区不同区域采集73份地下水水样,并采用EC和SAR、EC和CROSS对其进行评估。结果表明,基于2种方法的地下水分类结果中,仅有34.25%的水样分类结果相同,并且不同的CROSS计算方法（基于阳离子相对絮凝能力（Flocculation）的CROSSf、相对分散能力（Dispersion）的CROSSd和优化的（Optimal）CROSSopt）在河套灌区的适用性也不相同。建议采用CROSSd或CROSSopt,并结合土壤盐分和离子浓度评估河套灌区地下水水质。该评估方法更全面地考虑了地下水和土壤中的离子组成对土壤渗透性能的影响,有效避免了不合理的微咸水利用导致的土壤结构恶化等问题,可为微咸水的安全可持续利用提供理论支撑。     

黄土丘陵区垂直陡壁表面不同类型生物土壤结皮养分与微生物养分限制特征

生物土壤结皮的发育类型对土壤养分和微生物代谢起着重要作用。为进一步明确在生物结皮发育过程中微生物的限制性养分与影响因素,研究选择黄土丘陵区垂直陡壁表面上的裸土(CK)、浅色藻结皮(LA)、深色藻结皮(DA)、藻藓混合结皮(AM)和藓结皮(M)为研究对象,分析了不同生物土壤结皮类型下碳(C)、氮(N)、磷(P)养分状况与胞外酶活性,并通过胞外酶化学计量来量化微生物的代谢限制。结果表明:LA,DA,AM和M这4种类型生物土壤结皮C,N,P养分含量和微生物生物量C,N,P均显著高于CK(p<0.05),并且SOC,TN,TP和微生物生物量C,N,P随CK,LA,DA,AM和M的顺序逐渐增大,藓结皮微生物量C,N,P分别是CK处理的18.3,27.6,14.1倍。生物土壤结皮的发育显著提高了C,N,P循环酶的活性,冗余分析结果表明土壤养分与酶活性密切相关。此外,通过酶计量的矢量模型结果来看,生物土壤结皮的发育造成微生物相对碳限制的增大与相对磷限制的减小,并受到速效养分含量的影响。偏最小二乘路径模型结果也表明生物土壤结皮的类型会间接影响微生物的代谢限制。总的来说,生物土壤结皮类型的变化会改善土壤养分状况与微生物量等性质,养分资源的供应状况会造成微生物养分代谢的变化。